دیلاتومتری

تعداد بازدید: 3452
چهارشنبه 03 دي 1393

دیلاتومتری

در روش دیلاتومتری (Dilatometery)، تغییر طول نمونه بر حسب تغییر دما رسم می شود. این روش، بیشتر از آنکه به عنوان دستگاهی برای آنالیز و شناسایی مواد به کار رود، برای کنترل کیفی و تعیین ضریب انبساط حرارتی مواد مورد توجه است. همه مواد با انجام گرمایش، تغییر طول می دهند و اندازه این تغییر طول، به نیروی بین اتمی یا قدرت پیوند اتم ها بستگی دارد. به طور کلی، مواد با پیوند مولکولی، مانند پلیمر ها، تغییر طول بیشتر و مواد با پیوند کووالانسی و یونی، مانند سرامیک ها، تغییر ابعادی کمتری را در هنگام تغییر دما از خود نشان می دهند. مواد فلزی، تغییری بین این دو حالت دارند.

دستگاه دیلاتومتری

انبساط حرارتی

تغییر طول یک نمونه به عنوان تابعی از تغییر دما، در گستره دمایی که انبساط حرارتی نمونه خطی است از رابطه زیر به دست می آید:

ΔL=Lo.α.ΔT

در این رابطه:

Lo  = طول اولیه نمونه

α = ضریب انبساط حرارتی

ΔT = تغییر دما

ΔL = تغییر طول

 

مقدار α با تغییر دما، تغییر می کند و در عمل باید به گستره دمایی که ضریب انبساط حرارتی در آن گستره اندازه گیری شده است اشاره کرد. علاوه بر این، مقدار α در مواد کریستالی (بلورین)، بستگی به جهت های گوناگون بلوری داشته و به ویژه در تک کریستال ها این تفاوت بسیار شدید است. در مواد سرامیکی پلی کریستال (بس بلور)، مقدار α را می توان برای جهت های گوناگون، یکسان در نظر گرفت ولی در صورتی که آرایش ترجیحی دانه ها (مانند نمونه های تهیه شده به روش اکستروژن، پرس گرم و یا کامپوزیت های ساخته شده با الیاف جهت دار) وجود داشته باشد، مقدار ضریب انبساط حرارتی ، تابع جهت خواهد بود.

نحوه عملکرد دیلاتومتری

شکل زیر اجزای یک دستگاه دیلاتومتر را نشان می دهد. در این دستگاه نمونه مجهول روی یک پایه سرامیکی از جنس {{آلومینا}} یا {{کوارتز}}، قرار می گیرد و در پشت آن یک میله در حالت فشاری، تغییر انبساط و انقباض نمونه را به یک تبدیل گر منتقل می کند. حرکت میله فشاری، باعث حرکت هسته فلزی در داخل میدان مغناطیسی پدید آمده از سیم پیچ شده و تغییر شار مغناطیسی در این سیم پیچ باعث {{القا}}ی {{جریان}} الکتریکی متناسب با این حرکت می شود. بدین ترتیب تغییر طول نمونه، به جریان الکتریکی تبدیل خواهد شد. میله فشاری در یک انتها، به فنری که در حالت فشرده نگهداشته شده، متصل است و بنابراین انقباض نمونه نیز با حرکت میله فشاری به تبدیل گر انتقال می یابد. یک ترموکوپل که در نزدیکی نمونه قرار گرفته، دمای نمونه را مشخص می کند.

اجزای دستگاه دیلاتومتر

تمام اجزای دستگاه دیلاتومتر (پایه سرامیکی، میله فشاری و ترموکوپل) در داخل یک لوله سرامیکی محافظت می شوند. {{کوره}} الکتریکی در یک انتها، منطقه ای را که نمونه در آن قرار گرفته است با سرعت گرمایش دلخواه، تا دمای مورد نظر گرم می کند. کوره دستگاه دیلاتومتری، در سه نوع و برای گستره های دمایی 1200، 1600 و 2200 درجه سانتی گراد طراحی می شود. برای اندازه گیری ضریب انبساط حرارتی به این روش، باید توجه کرد که تغییر طول ثبت شده علاوه بر طول نمونه مجهول، تغییر طول میله فشاری و پایه سرامیکی نیز هست. بنابراین باید تصحیح لازم برای اندازه گیری انبساط نمونه از دیگر اجزای دستگاه را به کار برد. در این حالت می توان از یک نمونه شاهد که منحنی تغییر طول آن مشخص است استفاده کرد و انبساط پایه و میله فشاری را در دستگاه مورد نظر تعیین و سپس برای نمونه مجهول از این ارقام استفاده کرد. بدیهی است که با توجه به تغییر آرامی که در ریزساختار میله فشاری و پایه سرامیکی در اثر انجام گرمایش های پی در پی پدید می آید، تغییر طول آن ها عوض می شود و بنابراین تعیین این مقدارها به کمک نمونه شاهد باید هر شش ماه یک بار صورت بگیرد. نمونه های دیلاتومتری، به صورت استوانه یا مکعب مستطیل و با طول حدود 2 تا 5 سانتی متر و ضخامت 3 تا 10 میلی متر ساخته می شوند.

نمونه ها باید سطح صاف داشته باشند و به صورت موازی در تماس با میله فشاری و انتهای پایه سرامیکی قرار بگیرند. این نمونه ها را می توان با برش از نمونه اصلی تهیه کرد و با صیقل کردن سطح، برای آزمایش دیلاتومتری استفاده نمود. نمونه های پودری شکل را نیز می توان به کمک فشردن در قالب و یا استفاده از دستگاه اکستروژن، به صورت نمونه دیلاتومتری در آورد. در روش دیلاتومتری، حساسیت در حد 1 تا 10 میلی متر و دقت در حد 1 تا 5 درصد امکان پذیر است. بنابراین می توان اطلاعات بسیار مفیدی از تغییر ریزساختار مواد، مانند تبلور و دگرگونی فازی ثبت کرد. در انواع دیلاتومتر های پیشرفته که دارای لیزر و چشم الکترونیک هستند، حساسیت و دقت تا ده برابر افزایش یافته است. تعیین ضریب انبساط حرارتی مواد در کاربردهای صنعتی، مانند صنایع دیرگداز، کاشی و مانند آن ها برای ارزیابی میزان انبساط و انقباض محصول در دمای بالا ضروری است. از روش دیلاتومتری می توان برای تعیین گستره دمایی {{زینتر}} مواد نیز استفاده کرد. شکل زیر منحنی دیلاتومتری یک نمونه کائولن را نشان می دهد. همانطور که ملاحظه می شود، حوالی  450 درجه سانتی گراد خروج آب بلوری، در حوالی 750 درجه سانتی گراد تبلور و در دمای 900 درجه سانتی گراد به بعد زینتر همراه با انقباض شدید پدید آمده است.

منحنی دیلاتومتری یک نمونه کائولن

 

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

فرهاد گلستانی فرد، روش های شناسایی و آنالیز مواد، انتشارت دانشگاه علم و صنعت، 1383.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

Dilatometery
دیلاتومتر
dilatometer
برچسب ها: آنالیز حرارتیروش های آنالیز و شناسایی مواد
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شهدای شهر سهند، روستای تاريخی كندوان
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شه ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر